上一篇提到了,对象赋值的时候有两种赋值方式,一种是直接$a=$b,第二种是引用赋值$a=&$b. 不仅对象赋值的时候会有这两种情况,普通变量赋值也会有这两种情况,为了简单说明,我们先使用简单的普通变量来做说明.

1 普通变量的结构

在PHP中,所有的变量都是用一个结构zval来保存的,zval大概的结构如下所示:

struct _zval_struct {
        /* Variable information */
        zvalue_value value;             /* value */
        zend_uint refcount;
        zend_uchar type;        /* active type */
        zend_uchar is_ref;
};

我们这里主要用到的是两个变量,一个是refcount,即是引用计数,一个是is_ref,用来标记是否是引用.

2 php环境的设置

我们在实验过程中,需要去查看refcount和is_ref的变化,所以需要使用php的 xdebug_debug_zval函数,你的环境可能默认没有开启这个配置,你需要修改php.ini文件开启这个配置. 修改php.ini文件

3 refcount和is_ref

我们通常的赋值方式:一般赋值和引用赋值.

3.1 一般赋值

当使用一般给新变量赋值的时候,php的内存策略,并不是重新申请一个新的空间,而是把原来的那个recount+1.比如下面的例子:

$a='aaa';//此时$a的recount=1,ref=0
$b=$a;//赋值过后,$a的recount=2,ref=0,$b因为指向和$a一样,所以结果和$a一样
xdebug_debug_zval('a','b');

输出结果如下

(refcount=2, is_ref=0),string 'aaa' (length=3)

3.2 引用赋值

$a='aaa';//此时$a的recount=1,ref=0
$c=&$a;//赋值过后,$a的recount=2,ref=0,$b因为指向和$a一样,所以结果和$a一样
xdebug_debug_zval('a','b');//

输出结果如下

(refcount=2, is_ref=1),string 'aaa' (length=3)

由上面可知,也就是每次进行赋值的时候,refcount都会+1,如果是引用赋值,is_ref就会被置为一.

3.3 两种赋值方式混合

那如果我们混合上面的两种赋值方式呢?比如下面的代码

$a='aaa';
$b=&$a;
$c=$a;
xdebug_debug_zval('a','b','c');

你猜输出结果是什么?

a: (refcount=2, is_ref=1),string 'aaa' (length=3)

b: (refcount=2, is_ref=1),string 'aaa' (length=3)

c: (refcount=1, is_ref=0),string 'aaa' (length=3)

为什么会这样呢? 我们一行一行的分析.

首先第一行代码执行完以后,$a的结果应该是(refcount=1, is_ref=0),string 'aaa' (length=3)
第二行代码执行引用赋值,因为refcount=1,所以$a的refcount直接+1,is_ref变成1,输出即是`(refcount=2, is_ref=1),string ‘aaa’
第三行代码执行一般赋值,那我们是不是再把refcount+1呢?不是的,因为此时的refcount>1并且is_ref不为0,所以不能执行那个操作,而是直接把$a复制了另外一份,而不是修改$a的计数器. 所以,最后的输出结果,$c的refcount是1,因为它完全另外申请了一个副本

我们把上面的代码换个位置

$a='aaa';
$c=$a;
$b=&$a;
xdebug_debug_zval('a','b','c');

你再猜猜输出结果是什么?

a: (refcount=2, is_ref=1),string 'aaa' (length=3)

b: (refcount=2, is_ref=1),string 'aaa' (length=3)

c: (refcount=1, is_ref=0),string 'aaa' (length=3)

咦?结果是一样的哈? 对的,结果是一样的,不过执行的过程却是不同的,我们再来一行一行的分析下

首先第一行代码执行完以后,$a的结果应该是(refcount=1, is_ref=0),string 'aaa' (length=3)
第二行代码执行一般赋值,同理,因为refcount=1,所以$a的refcount直接+1,is_ref不变,输出即是`(refcount=2, is_ref=0),string ‘aaa’
第三行代码执行引用赋值,跟上面一样,因为refcount=2了,所以不能直接进行计数器+1,我们先检查is_ref,发现是0.这时,php首先做一个分离操作,也就是把上面一般赋值的那个值,给分离出去,分离后,$a的refcount减去1,也就是$c独立了,那么此时$a和$c的输出结果应该是(refcount=1, is_ref=0),string 'aaa' (length=3).在分离操作完成后,再做引用赋值的问题,这时候就简单了,因为$a的refcount是1,所以我们直接refcount+1,is_ref=1就搞定
最后输出结果就是上面的结果了

php把上面的过程叫做写时复制(copy on write),也就是说,一般赋值$c=$a时候,php并不是立即去申请一个新的变量空间.,而是等到执行引用赋值或者其他写操作的时候(比如这个时候修改$c的值),php才会去开辟一个新的空间给赋值后的变量,也就是分离操作.

4 推广到对象

上面普通变量的赋值,应该说清楚了哈. 其实对象的赋值和普通变量赋值是同一个道理.下面直接贴代码,不在赘述

class A
{
    public $aa='我是类属性';
}
$a=new A();
echo '刚执行完$a定义<br>';
xdebug_debug_zval('a');
$b=$a;
echo '刚执行完$b赋值<br>';
xdebug_debug_zval('b');
$c=&$a;
echo '刚执行完$c赋值<br>';
xdebug_debug_zval('c');
$d=$b;
echo '刚执行完$d赋值<br>';
xdebug_debug_zval('a','b','c','d');

输出结果如下

刚执行完$a定义
a: 
(refcount=1, is_ref=0),
object(A)[1]
  public 'aa' => (refcount=1, is_ref=0),string '我是类属性' (length=15)

刚执行完$b赋值
b: 
(refcount=2, is_ref=0),
object(A)[1]
  public 'aa' => (refcount=1, is_ref=0),string '我是类属性' (length=15)

刚执行完$c赋值
c: 
(refcount=2, is_ref=1),
object(A)[1]
  public 'aa' => (refcount=1, is_ref=0),string '我是类属性' (length=15)

刚执行完$d赋值
a: 
(refcount=2, is_ref=1),
object(A)[1]
  public 'aa' => (refcount=1, is_ref=0),string '我是类属性' (length=15)

b: 
(refcount=2, is_ref=0),
object(A)[1]
  public 'aa' => (refcount=1, is_ref=0),string '我是类属性' (length=15)

c: 
(refcount=2, is_ref=1),
object(A)[1]
  public 'aa' => (refcount=1, is_ref=0),string '我是类属性' (length=15)

d: 
(refcount=2, is_ref=0),
object(A)[1]
  public 'aa' => (refcount=1, is_ref=0),string '我是类属性' (length=15)

5 关于debug_zval_dump函数

php中还有个关于计数的函数叫做debug_zval_dump,它只返回refcount,不过这个函数好奇葩,输出的数据有时候跟想的都不一样. 比如:

<?php
$a='aaa';
$b=$a;
debug_zval_dump($a);//输出3
?>

原因是:执行debug_zval_dump相当于执行了一次一般赋值操作,所以,refcount会再加1 再比如

$a='aaa';
$c=$a;
$c='bbb';
debug_zval_dump($a,$c);//输出refcount=2,refcount=2
xdebug_debug_zval('a','c');//两个值完全相同,都是refcount=1, is_ref=0),string 'bbb' (length=3)

额,这是不是很奇葩?再来一波

$a='aaa';
$b=&$a;
$c=$a;
debug_zval_dump($a,$b,$c);//refcount分别是1,1,2
xdebug_debug_zval('a','b','c');//refcount和is_ref分别是(2,1),(2,1),(1,0)

这是什么鬼?我表示都看不懂稍微总结了下,debug_zval_dump这个函数,如果只是一般赋值,那么还比较正常,赋值一次就是refcount+1操作,最后调用debug_zval_dump的再+1就好了但是一旦涉及到引用赋值,这货就全变成1了,(引用赋值不+1就算了,说好的调用debug_zval_dump的+1呢?被狗吃了?),完全搞不懂是在搞啥,还是xdebug_debug_zval函数好. 打完收工 ps:其实我在知乎提了个问题,不过没人回答还debug_zval_dump的计数问题?

参考文献

1 鸟哥的博客–深入理解PHP原理之变量分离/引用 2 PHP扩展编写第二步：参数，数组，以及ZVAL「续」 3 php官方文档–debug_zval_dump函数 4 英文文档–php变量